Способ стендовых испытаний блоков управления прошивоблокировочным торможением Советский патент 1992 года по МПК B60T17/22 

Изобретение относится к области испытаний тормозных систем и может быть использовано при стендовых испытаниях блоков управления противоблокировочным торможением(БУПТ) преимущественно гидравлических тормозных систем летательных аппаратов (ЛА).

Известен способ стендовых испытаний БУПТ гидравлических тормозных систем ЛА, при котором БУПТподключают к моделям гидравлической системы дистанционного управления давлением (СДУД), ЛА и взлетно-посадочной голосы (ВПП) и производят моделирование торможением колес ЛА с измерением параметров торможения. Основным недостатком этого способа является низкая достоверность оценок параметров торможения колес ЛА, так как при испытаниях применяются не реальные исполнительные агрегаты и объект управления, а их модели, т.е. модели гидравлический СДУД, ЛА и ВПП. Известно, что невозможно создать точную модель агрегата, изделия или системы, которая полностью была бы адекватна реальным агрегатам, изделиям или системам. Поэтому

XI

со

CJ

ND

ю

ON

модели СДУД, Л А и ВПП не отражают все физические процессы, происходящие при торможении колес ЛА и влияющие на параметры торможения, что и объясняет низкую достоверность оценок параметров торможения в данном способе стендовых испытаний БУПТ.

Известно также устройство для испытания элементов пневматических тормозных систем, где способом приближения условий испытаний к реальным условиям эксплуатации является питание тормозной системы сжатым воздухом с заданной влажностью и степенью загрязненности, и стенд для испытаний агрегатов пневматических тормозных систем, где способом приближения условий испытаний к реальным условиям эксплуатации является размещение агрегатов тормозной системы в термоизолирующей камере.

Недостатком указанных устройств и стенда является необходимость использования при испытаниях дополнительных устройств для создания требуемых параметров рабочего тела (в данном случае сжатого воздуха), таких как источник повышенной влаж- ности, термоизолирующая камера, регуляторы влажности и температуры и т.д. и связанные с этим высокие массогабарит- ные показатели и энергоемкость испытательных стендов.

Наиболее близким к изобретению является способ стендовых испытаний гидравлических тормозных систем ЛА, при котором БУПТ подключают к реальной гидравлической СДУД и цепям обратной связи моделей ЛА и ВПП и выполняют несколько циклов моделирования торможения колес ЛА при нормальной температуре окружающей среды с измерением параметров тор- можечья колес летательного аппарата,

Недостаток известного способа - малая достоверность полученных результатов измерений параметров торможения колес ЛА, так как данный способ не позволяет определять оценки параметров торможения во всем температурном диапазоне работы систем дистанционного управления тормозным давлением. Это связано с тем, что для проведения термоиспытаний СДУД в составе тормозной системы требуется термокамера больших размеров, так как в ней должны располагаться гидравлический трубопровод СДУД длиной более 15 м, присоединенный к тормозам колес. Технически такую камеру выполнить весьма сложно. Она должна располагаться вблизи моделей ЛА и ВПП, в качестве которых, как правило, используется инерционный барабан испытательного стана. Причем термокамера должна перемещаться вместе с тормозным колесом, так как во время стендовых испытаний БУПТ гидравлических тормозных систем ЛА тормозное колесо, перемещаясь на специальном устройстве испытательного стана, прижимается к вращающемуся инерционному блоку барабана. Поэтому термоиспытания СДУД проводят

отдельно, т.е. не в составе тормозной системы, а стендовые испытания всей тормозной системы проводятся при температуре окружающей среды, близкой к нормальной. Таким образом, отсутствие возможности оценки параметров торможения колес ЛА во всем температурном диапазоне работы системы дистанционного управления тормозным давлением является недостатком прототипа.

Цель изобретения - повышение достоверности оценок результатов испытания путем имитации различных температур окружающей среды.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу стендовых испытаний БУПТ гидравлических тормозных систем ЛА, при котором БУПТ подключают к гидравлической СДУД жидкости, подаваемой по трубопроводу к тормозам, и к цепям обратной

связи ЛА и ВПП и выполняют несколько циклов моделирования торможения колес ЛА при нормальной температуре окружающей среды с измерением параметров торможения колес ЛА, при каждом цикле

моделирования осуществляют имитацию температурных условий путем помещения испытываемого блока управления в среду с температурой, отличной оч температуры окружающей среды, в которой находятся агрегаты стенда, к которым подключен испытываемый управления, и для каждого цикла моделирования торможения длину упомянутого трубопровода устанавливают в соответствии с выражением

r(t°)

/ЖГ.)1

ч/ D ft° V Ь-гр ft J

0)

гдеРтр - длина гидравлического трубопровода;

т (t°)- временное запаздывание, вносимое трубопроводом при соответствующей температуре испытаний;

р (t°) - плотность гидравлической жидкости при соответствующей температуре испытаний;

Втр(О - модуль упругости гидравлической жидкости при соответствующей температуре испытаний;

А(шр (t°)) - функция, зависящая от величины относительной резонансной частоты трубопровода штатной длины при соответствующей температуре испытаний.

Причем

1.33 2

(Л

1 +

Kg(t°) к/5 (О Ч (О

АН(°)).25,

WP

где yp(t°) - значение резонансной частоты трубопровода штатной длины при соответствующей температуре испытаний;

/Ca(t°) -значение корректива активного гидравлического сопротивления трубопровода штатной длины при соответствующей температуре испытаний;

к ft (t°) - значение корректива реактивного гидравлического сопротивления трубопровода штатной длины при соответствующей температуре испытаний;

r0 (t°) - радиус внутреннего сечения трубопровода при соответствующей температуре испытаний;

v(t°) - знаиение кинематической вязкости гигргвлической жидкости в трубопроводе гидравлической СДУД при соответствующей температуре испытаний.

Затем оценивают результаты испытаний при различных температурах окружающей среды.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что для получения оценок резуль- татов стендовых испытаний БУПТ гидравлических тормозных систем ЛА при температуре окружающей среды, отличной от нормальной, блок управления отдельно помещают в окружающую среду с желаемой температурой, изменяют длину гидравлического трубопровода системы дистанционного управления тормозным давлением, находящегося при нормальной температуре окружающей среды так, чтобы собственная частота гидравлического трубопровода 0)р и соответственно временное запаздывание, вносимое трубопроводом т, при новой длине соответствовали собственной

частоте и временному запаздыванию гидравлического трубопровода системы дистанционного управления тормозным давлением штатной длины при желаемой

5 температуре окружающей среды в соответствии с выражением (1).

Из прототипа известно, что стендовые испытания БУПТ гидравлических тормозных систем ЛА проводят при нормальной

10 температуре окружающей среды. Следовательно, результаты стендовых испытаний не учитывают существенных изменений динамических свойств трубопровода(изменений собственной частоты Шр и временного за15 паздывания г) гидравлической системы дистанционного управления тормозным давлением во всем возможном температурном диапазоне эксплуатации. Предлагаемый способ стендовых испытаний БУПТ

20 гидравлических тормозных систем ЛА позволяет получить более достоверную оцен ку параметров торможения как за счет учета любой температуры окружающей среды для БУПТ, так и за счет учета изменений дина25 мических свойств трубопровода (0)р , т) гид- равлической системы дистанционного управления тормозным давлением при любой температуре окружающей среды. Это объясняется тем, что собственная резонан30 сная частота трубопровода ир и временное запаздывание т, вносимое трубопроводом, непосредственно определяют время и характер изменения тормозного давления и, соответственно, тормозного момента, а сле35 довательно, и характер процесса торможения колес ЛА.

На фиг. 1 представлены зависимости

Шр (т.0) и Г (t°) трубопровода длиной 12,5

м гидравлической системы дистанционного

управления тормозным давлением; на фиг. 2 - зависимость Frp(t°), показывающая какую длину трубопровода гидравлической системы дистанционного управления тормозным

давлением необходимо установить при испытаниях в нормальных температурных условиях окружающей среды, чтобы ее собственная резонансная частота и временное запаздывание г , вносимое этим

трубопроводом, соответствовали резонансной частоте и запаздыванию, вносимым трубопроводом длиной 12,5м, взависимости от температуры t°C окружающей среды.

Предложенный способ стендовых испытаний БУПТ гидравлических тормозных систем колес ЛА может быть реализован, например, следующим образом.

Блок управления противоблокировоч- ным торможением (например, БУПТ-86) подключают к обмоткам электрогидроусилителя (например, УГ-151)и к датчику обратной связи по тормозному давлению (например, ДОСМ-2М) гидравлической системы дистанционного управления тормозным давлением, а также к датчику угловой скорости тормозного колеса (например, ТГ-5). Тормозное колесо устанавливают на прижимное устройство барабана испытательного инерционного стана. Масса барабана соответствует массе ЛА, а поверхность барабана имитирует ВПП. Раскручивают барабан испытательного инерционного стана до скорости начала торможения ЛА и прижимают тормозное колесо к поверхности барабана. Таким образом, тормозное колесо с прижимной установкой и масса барабана инерционного стана, раскрученная до скорости начала торможения, является моделью ЛА, а поверхность барабана - моделью ВПП (в качестве модели ЛА и ВПП могут использоваться и математические модели, реализованные на специализированных комплексах, в состав которых могут входить ЭВМ). Производят моделирование торможения ЛА при нормальной температуре окружающей среды с измерением параметров торможения (например, L - длину тормозного пробега, t- время торможения, реализованный коэффициент сцепления тормозного колеса с поверхностью ВПП, количество юзов, характер и время изменения тормозного давления и тормозного момента и т.п.).

Помещают отдельно блок управления противоблокировочным торможением в термокамеру с температурой, отличной ог нормальной (например, с максимальной отрицательной температурой или любой другой, яри которой тормозная система колес ЛА должна укладываться в требуемые параметры торможения). Длину трубопровода гидравлической системы дистанционного управления тормозным давлением изменяют в соответствии с результатом вычисления по выражению (1), что обеспечивает проведение стендовых испытаний без изменения температуры трубопровода, т.е. трубопровод всегда находится при нормальной температуре окружающей среды.

Наиболее чувствительными параметрами трубопровода к изменению температуры (t°C) окружающей среды является собственная частота трубопровода () и временное запаздывание (т), вносимое трубопроводом. Причем (top) и (т) непосредственно определяют время и характер изменения тормозного давления и, соответственно, тормозного момента, а следовательно, и параметры процесса торможения ЛА (длину тормозного пробега, время торможения, реализованный коэффициент сцепления тормозного колеса с поверхностью ВПП, количество юзов и т.п.).

На фиг. 1 в качестве примера показано

влияние температуры t°C на top и т трубопровода системы дистанционного управления давлением длиной 12,5 м. Из анализа C0p(t°)nr (t°) видно существенное

влияние t°C, так при изменении t° от (-50 до +50)°С собственная частота трубопровода а)р меняется в диапазоне (220-100) , а запаздывание т изменяется в пределах (70-165)- 10 3с.

На фиг. 2 в качестве примера представлена зависимость ETp(to), построенная по выражению (1), которая показывает какую длину трубопровода системы дистанционного управления давлением необходимо установить при испытаниях в нормальных температурных условиях окружающей среды, чтобы ее собственная резонансная частота (tip и временное запаздывание г соответствовали собственной резонансной

частоте и запаздыванию, вносимому трубопроводом СДУД длиной 12,5 м, в зависимости от температуры t°C окружающей среды. В соответствии с зависимостью Јrp(t ) изменяют длину трубопровода и проводят

испытания блокауправления противобяоки- ровочным торможением при нормальных температурных условиях эксплуатации трубопровода СДУД.

После того, как изменили длину трубопровода СДУД в соответствии с выражением (1) (или, как в примере, можно воспользоваться заранее построенной зависимостью lrp(t ) , выполняют моделирование торможения ЛА с измерением параметров торможения и оценивают результаты испытаний,

сравнивая их с требованиями к БУПТ.

При стендовых испытаниях БУПТ гидравлических тормозных систем ЛА могут использоваться модели ЛА и ВПП различных видов и степеней приближения или точности.

Использование предлагаемого способа стендовых испытаний БУПТ гидравлических тормозных систем Л А обеспечивает по сравнению с прототипом повышение достоверности оценок параметров торможения ЛА за счет учета влияния динамических характеристик трубопровода СДУД во всем возможном температурном диапазоне работы, что в конечном итоге позволяет более адекватно оценить работоспособность БУПТ. Формула изобретения Способ стендовых испытаний блоков управления противоблокировочным торможением, преимущественно гидравлических тормозных систем летательных аппаратов, заключающийся в подключении испытываемого блока управления к гидравлической системе дистанционного управления давлением жидкости, подаваемой по трубопроводу к тормозам, и к цепям обратной связи моделей летательного аппарата и взлетно-посадочной полосы, и в выполнении нескольких циклов моделирования торможения колес с измерением параметров торможения колес летательного аппарата, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценок результатов испытания путем имитации различных температур окружающей среды, при каждом цикле моделирования торможения осу- ществляют имитацию температурных условий путем помещения испытываемого блока управления в среду с температурой, отличной от температуры окружающей среды, в которой находятся агрегаты стенда, к которым подключен испытываемый блок управления, а для каждого цикла моделирования торможения длину упомянутого трубопровода устанавливают в соответствии с выражением

r(t°)

Up

P(tV Втр (О

A((t0))

где Ртр-длина гидравлического трубопровода;

тДг0)-временное запаздывание, вносимое гидравлическим трубопроводом при соответствующей температуре испытаний;

p(t°) - значение плотности гидравлической жидкости при соответствующей температуре испытаний;

BTp(t°) - значение сжимаемости гидравлической жидкости при соответствующей

темпер атуре испытаний;

A(o5p(t°))-значение функции, зависящей от величины относительной резонансное частоты трубопровода штатной длины npi/ соответствующей температуре испытаний.

Изобретение относится к испытаниям тормозных систем. Цель изобретения - повышение достоверности оценок результатов испытаний путем имитации различных температур окружающей среды. Способ предполагает имитировать температурное влияние на динамические параметры трубопровода системы дистанционного управления тормозным давлением путем изменения длины трубопровода в соответствии с температурой окружающей среды, при которой необходимо провести стендовые испытания блоков управления противоблокиро- вочным торможением гидравлических тормозных систем колес летательных аппаратов. 2 ил. СО

-50 -40 -30 -20 40 О Ю 20 30 40 50

Фи&1

ГС

trP.M

28 26

2k 22

20 18 16

W 12 10 8

0

-50-40-30-20-10 0 10 aO 50 40 50 t С

Фиг S

45